研究对象是偏移正交幅度调制的相干光正交频分复用通信（CO-OFDM-OQAM）系统的信道估计方法。为了减少训练序列所占用的频谱资源，进一步提升频谱效率，为偏振复用CO-OFDM-OQAM系统提出了一种新的频域信道估计方法。该方法利用偏振复用系统的解调原理和固有虚部干扰系数的对称性规律设计全负载型实值导频方案，结合插值法，将每个偏振态上训练序列需要占用的频域符号个数降低为4。此外，该方法的另一个优势是具有更好的功率峰均比。搭建了偏振复用CO-OFDM-OQAM系统的数值仿真平台，在背靠背（BtB）、100 km和200 km光纤传输3种场景下对所提方法的频谱效率、功率峰均比和信道估计性能进行了验证。获得的结果证实所提方法能够提高频谱效率，而且功率峰均比更加优良。

纠缠是一种重要的量子资源, 其可以广泛应用于量子通信、量子计算和量子计量学。本文提出联合三个四波混频过程产生四组份纠缠的新方案, 利用部分转置正定判据理论研究了四组份纠缠强度随三个四波混频过程增益的变化关系。结果表明此系统产生了真正的四组份纠缠, 且纠缠强度随三个四波混频过程增益的增大而增强。进一步分析了系统各输出场的本征值和本征模, 研究发现此系统由四个独立的单模压缩态组成。我们的理论结果为实验产生四组份纠缠资源提供了可行性方案和理论支持。

基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了Al、Si单掺和两者共掺纤锌矿CdSe晶体的能带结构、态密度分布、电导率及吸收光谱。结果表明,Al单掺体系的形成能最小,掺杂最容易,且Al与晶胞原子间的键合作用更强,体系最稳定;Si单掺体系的形成能最大,掺杂最困难;两种单掺体系中,平行于和垂直于晶体超胞c轴的Si-Se键较长,布居值较小,共价键弱于Al-Se键;Al/Si共掺体系的电导率最大,Al单掺体系次之,Si单掺体系的电导率最小;掺杂后各个体系的最小光学带隙均变宽,同时吸收光谱向高能方向移动显著,吸收变弱。

针对航空发动机叶片进排气边的制造精度和一致性较差等问题, 搭建了非接触式的叶片进排气边光学测量系统, 以实现叶片进排气边的几何尺寸和轮廓形状的快速精确测量。该系统以传统的三坐标测量机框架为平台, 采用由两个互成一定角度的新型激光扫描测头构成的专用测头作为前端传感器, 并且内置了多种数据后置处理算法。在测量过程中, 在每个叶片截面的进排气边处选取5条截线, 分别测量这5条截线上的轮廓信息, 从而确定叶片进排气边的几何尺寸和加工余量。该系统可以作为叶片加工系统的组成部分, 从而将叶片的设计、制造和测量3个环节紧密地联系在一起。最后, 应用该系统对某一精锻叶片的3个等高截面上的进排气边进行了多次测量实验, 结果验证了所搭建的叶片进排气边光学测量系统的实用性和有效性, 而且测量结果的重复性精度能够满足系统的设计要求和叶片进排气边的检测需求。 该项研究为叶片进排气边的加工质量提供了一种高效率、高精度和高一致性的评定手段。

2013年9月6日，美国宇航局(NASA)发射了月球大气与尘埃环境探测器(LADEE)飞船。针对LADEE 上进行的月球激光通信演示验证(LLCD)，从终端设计方面进行综述。LLCD 系统主要包括一个安装在LADEE 上的太空终端、三个地面终端以及一个协调该演示验证的地面运行中心，其中太空终端主要与一个多孔径望远镜阵列地面终端完成最高数据率为622 Mb/s 的下行链路以及最高数据率为20 Mb/s 的上行链路。考虑到该地面终端所在地的天气因素，又选择了两个备用地面终端，用来提供地理多样性，支持该演示验证。

针对2013 年9 月6 日美国宇航局(NASA)发射的月球大气与尘埃环境探测器飞船上进行的月球激光通信演示验证(LLCD)，从实验设计和后续发展方面进行综述。实验中，飞船上的LLCD 太空终端与主要的月球激光通信地面终端或与欧洲空间局的月球激光通信地面系统完成双向通信，而与美国喷气推进实验室的月球激光通信“光通信望远镜实验室”(OCTL)终端仅进行下行链路通信。LLCD 系统还进行了优于厘米精度测距的双向飞行时间测量。未来NASA 的激光通信中继演示验证任务将基于LLCD 系统的相关设计。最后对LLCD 的启示进行了讨论。

采用原子簇嵌入模式的电荷自洽离散变分法(SCC-DV-Xα-ECM)对单斜型VO2的电子结构和光电性质进行了计算。计算结果表明,单斜型VO2带隙宽度为0.4411 eV,费米能级在带隙中间以上0.00365 eV靠近导带处,和实验数据符合得很好。单斜型VO2的总能(-568.18 eV)比金红石型VO2(-470.33 eV)小,说明外加能量如升高温度会使单斜型VO2相变至金红石型VO2。吸收系数在低频率段和实验情形符合得很好,光电导率在2.5-13.5 eV的变化趋势和其他的理论分析是一致的。

本文使用基于量子力学第一性原理的CASTEP程序包,计算了单斜结构和金红石结构的二氧化钒(VO2)的电子结构、介电常数、吸收系数、折射率等光学性质。介电函数的虚部、吸收光谱、折射率等它们的峰值位置存在一一对应关系,这表明了它们之间存在着内在的联系,它们都与电子从价带到导带的跃迁吸收有关,这为从物理本质上理解二氧化钒的光学性质提供了重要的依据。计算结果与实验结果符合得很好。

本文以能量为1.0 MeV的电子束辐照VO2(B)薄膜, 对电子辐照在薄膜中产生的缺陷进行了理论计算, 使用X射线衍射仪、傅立叶中红外光谱仪对薄膜进行测试, 分析了电子辐照对薄膜结构与红外光谱(3400～400 cm-1)的影响。结果显示: 电子辐照可以在薄膜中引入点缺陷并产生退火效应, 电子辐照在薄膜中引入的点缺陷, 可以使V-O=V受到破坏, 退火可以使V-O=V振动得到恢复, 而电子辐照对薄膜八面体角度弯曲振动影响不大。

对不同真空度下得到的VO2(B)型薄膜的结晶状况、组分、电学性质和光学性质进行测试和分析,以探讨退火真空度对VO2(B)型薄膜的影响。以高纯五氧化二钒(V2O5)粉末(纯度高于99.99%,质量分数)为原料,采用真空蒸发——还原工艺,分别在高、低真空度下还原出VO2(B)型(空间群为C2/m)薄膜。利用X射线衍射(XRD)仪,X射线光电子能谱仪(XPS),电阻温度关系(TCR)测试仪和紫外可见分光光度计对薄膜进行测试,讨论了退火真空度对VO2(B)型薄膜的结晶状况、组分、电学性质和光学性质的影响。结果显示,在高、低真空度下退火,VO2(B)型薄膜出现的温度范围是不同的,在低真空度下退火出现的范围在400～480 ℃,而在高真空度下退火出现的范围只有400～440 ℃; 高真空度退火得到薄膜的晶粒较大,透过率较低真空度得到的薄膜高7%～8%; 但在低真空度下退火,薄膜中的V更易被还原,电阻温度系数绝对值更大,最大可达-2.4%/K。